ВРАЩАЮЩАЯСЯ РЕЖУЩАЯ КОРОНКА Российский патент 1998 года по МПК E21C35/18 

Изобретение относится к вращающейся режущей коронке, предназначенной для использования на горных и строительных работах.

Известны разные типы вращающихся режущих коронок, предназначенных для использования на горных и строительных работах. Например, один из распространенных типов вращающейся коронки, используемый на горных и строительных работах, имеет рабочую головку в основном конической формы, имеющую прикрепленную к ее верхней части путем пайки твердым припоем и расположенную вдоль оси вставку из цементированного карбида вольфрама. От рабочей головки, имеющей коническую форму, отходит хвостовик, который вставляют в канал внутри блока режущих коронок.

При проведении горных и строительных работ режущую коронку обычно используют в машине, имеющей режущий диск с приводом. Режущий диск с приводом устанавливают на горизонтальном валу так, чтобы плоскость режущего диска располагалась вертикально. На своей боковой поверхности диск имеет ряд режущих коронок, установленных в постоянных блоках режущих коронок, приспособленных для фиксации армированных карбидами вольфрама сварных режущих коронок. Блоки режущих коронок обычно включают в себя канал цилиндрической формы, имеющий по существу цилиндрическое отверстие. Режущие коронки устанавливают как правило тангенциально на боковой поверхности опорного диска, так что за счет вращения диска вокруг своей оси режущие коронки могут воздействовать на материал, разрушаемый путем горизонтального перемещения режущих коронок, работающих в горизонтальной плоскости режущих коронок, работающих в вертикальной плоскости.

Примером блока режущей коронки и режущей коронки для использования в строительной машине является патент США N 4201421. В патенте США N 4201421 раскрыта режущая коронка, включающая в себя подпружиненную гильзу цилиндрической формы с пазом, простирающимся на всю длину подпружиненной гильзы вдоль по существу всего хвостовика режущей коронки. Режущую коронку вставляют хвостовиком вперед в канал блока режущей коронки так, что подпружиненная гильза входит во фрикционное сцепление с внутренней стенкой канала, удерживая режущую коронку в рабочем положении на ободе диска. При эксплуатации строительной машины режущие коронки воздействуют на обрабатываемый материал, разрушая его тем самым на мелкие куски. Когда режущие коронки оказывают повторяющееся воздействие на обрабатываемый материал, некоторые мелкие куски материала могут попадать между режущими коронками и соответствующими блоками режущих коронок, заклинивания тем самым режущие коронки в каналах блоков режущих коронок и препятствуя свободному вращению режущих коронок и их последующему извлечению из блоков режущих коронок, когда это потребуется. Влияние мелких кусков материала, зажатых между режущими коронками и блоками режущих коронок заключается в том, что извлечение режущих коронок из блоков режущих коронок затрудняется, если не становится вообще невозможным, вследствие чего увеличиваются время простоя оборудования и задержки.

В ранее известных технических решениях извлекающий инструмент, имеющий клиновидный зубец, приводили в движение между конической режущей головкой и блоком коронки, чтобы зубцом как рычагом извлечь коронку из блока. Тем не менее, поскольку рыхлые фрагменты материала достаточно плотно спрессованы вокруг конической режущей головки и блока коронки, обеспечивается лишь недостаточный зазор между режущей головкой и блоком коронок для введения извлекающего инструмента между конической режущей головкой и блоком.

Из патента США N 4149753 известна вращающаяся режущая коронка, имеющая коническую носовую часть, включающую наконечник, имеющий твердую износостойкую вставку и цилиндрический хвостовик. В хвостовике выполнен паз, предназначенный для стыка с инструментом для смещения коронки.

Однако размещение указанного инструмента в хвостовике может быть сложным и применение силы, достаточной для извлечения коронки из держателя, тоже может быть сложным.

Техническим результатом изобретения является обеспечение свободного размещения инструмента для извлечения режущей коронки в ее хвостовике и легкое удаление коронки из опоры с гнездом, в котором она установлена.

Этот технический результат достигается тем, что во вращающейся режущей коронке, содержащей наконечник, имеющий твердую износостойкую вставку и цилиндрический хвостовик, выполненный за одно целое с конической частью, согласно изобретению коническая часть также имеет фланец, расположенный между наконечником и хвостовиком, имеющий диаметр, больший, чем диаметр хвостовика, и плоскую обратную поверхность, посаженную на противолежащую поверхность коронки и имеющую по меньшей мере одну камеру, простирающуюся радиально вдоль внутрь от наружной боковой поверхности фланца на некоторое расстояние от хвостовика.

Целесообразно, чтобы канавка имела в основном аркообразную форму с плоской верхней поверхностью.

Канавка может включать в себя пару канавок, расположенных попарно противоположно друг другу у плоской обратной стороны фланца. Фланец может иметь образующую окружность. Канавки могут простираться радиально внутрь от кромки периферии окружности плоской обратной стороны фланца с образованием треугольных канавок, имеющих гипотенузу, совпадающую с кривой окружности фланца, и следуют этой кривой. Это обеспечивает создание изменяющейся поверхности реакции после вставления инструмента для извлечения коронки в канавку.

Канавки могут быть скошены вверх от поверхности обратной стороны фланца в сторону конической носовой части. Канавки могут быть скошены вверх под углом примерно 15 градусов от плоской обратной стороны фланца.

На фиг. 1 изображен частичный флагментарный вид сбоку вращающейся режущей коронки (согласно изобретению), запаянной внутри блока режущей коронки; на фиг. 2 вид с торца режущей коронки, изображенной на фиг. 1; на фиг. 3 - изометрическое изображение режущей коронки, показанной на фиг. 2; на фиг. 4 изометрическое изображение режущей коронки в соответствии с другим вариантом выполнения изобретения.

На фиг. 1 показана вращающаяся режущая коронка 10, закрепленная в канале 18 блока 20 коронки, который может быть прикреплен к вращающемуся барабану горнодобывающей или строительной машины известного типа. Эта коронка 10 включает в себя рабочую головку, имеющую носовую часть 12 в основном конической формы и цилиндрический хвостовик 14, имеющий сечение меньшего диаметра и приспособленный для установки разрезного кольцевого пружинного фиксатора 16 известного типа.

Хвостовик 14 вставляют в канал 18, выполненный внутри блока 20 коронки. Хвостовик 14 имеет круглое поперечное сечение и выполнен как единое целое с носовой частью 12 конической формы. Хвостовик 14 включает в себя кольцевую выточку 22, образованную между задним торцем режущей коронки и носовой частью 12 конической формы. Разрезной пружинный фиксатор 16 охватывает кольцевую выточку и установлен с возможностью скольжения в канале 18 блока 20 коронки.

Как показано на фиг. 1, режущая коронка 10 и пружинный фиксатор 16 полностью вставлены в канал 18 блока 20 коронки, и режущая коронка 10 готова к выполнению требуемых функций. Пружинный гильзовый фиксатор 16 неплотно охватывает хвостовик 14, удерживая тем самым обратную сторону режущей коронки у края плоской опорной поверхности блока 20 коронки. Пружинный гильзовый фиксатор 16 оказывает сильное фиксирующее воздействие на внутреннюю поверхность канала 18 с тем, чтобы противодействовать осевому перемещению коронки 10, когда режущий диск вращается.

Разрезной пружинный фиксатор 16 имеет продольные пазы и предпочтительно выполнен из упругого металла, такого, как пружинная сталь AlSl^* 1050, термообработанная до твердости 45-50 единиц по шкале Роквелла. Разрезной пружинный фиксатор должен иметь достаточную упругость, когда он предназначен для выработки должного фиксирующего усилия с целью фиксации пружинного фиксатора в должном положении, когда он расположен вокруг режущей коронки в канале 18.

Как показано на фиг. 1-4, коническая носовая часть 12 режущей коронки 10 включает в себя фланец 24 и наконечник 26. Коническая носовая часть 12 отходит от наконечника 26 режущей коронки назад к фланцу 24, расположенному между наконечником конической носовой части и хвостовиком 14 режущей коронки. Внутри наконечника 26 режущей коронки 10 закреплена вставка 28. Вставка предпочтительно выполнена из металлокерамического твердого сплава, такого, как карбид кобальта-вольфрама, но может быть выполнена и из любого другого материала, подходящего для применения по рассматриваемому назначению в режущей коронке 10. Форма вставки 28 может быт такой, как показано на чертежах, или иметь любую другую форму или состав, как, например, указано в патентах США 4725098, 4497520, 4859543.

Фланец 24 режущей коронки 10 имеет в основном форму укороченного усеченного конуса, простирающегося радиально наружу за контур наконечника 26 конической носовой части 12 и оканчивающегося плоской обратной стороной 30. Следует отметить как достоинство, что фланец 24 режущей коронки 10 защищает поверхность 32 блока 20 коронки от преждевременного износа вследствие абразивного трения с рабочей поверхностью. На плоской обратной стороне 30 фланца 24 выполнены канавки или выемки 34 для ввода в них зубцов имеющего форму двухзубцовой вилки извлекающего инструмента известного типа.

Хотя изобретение иллюстрируется применительно к фланцевой режущей коронке 10, имеющей разрезной фиксатор 16, следует признать, что изобретение может с одинаковой легкостью быть применено и к другим типам режущих коронок, оснащенных другими фиксирующими устройствами. Например, положения изобретения можно также использовать в случае режущей коронки 94КН1, оснащенной коротким фиксатором, поставляемым фирмой "Кеннаметэл Инкорпорейшн". Поэтому разновидность фиксатора для закрепления фланцевой режущей коронки или тип фланцевой режущей коронки не является ограничением, существенным для практической реализации изобретения.

Канавки или выемки 34 в большинстве случаев могут иметь любую форму и размеры, подходящие для образования проема между плоской обратной стороной 30 фланцевой режущей коронки 10 и поверхностью 32 блока 20 коронки, когда режущую коронку сажают в блок коронки. Как показано на фиг. 1-3, канавки 34 простираются радиально внутрь от кромки периферии окружности обратной стороны фланца 24 с образованием треугольных канавок, в которых гипотенуза 36 треугольника также совпадает с кривой окружности фланца и следует этой кривой. Верхняя поверхность 38 канавок 34 скошена вверх от плоской поверхности 30 обратной стороны фланца 24 в сторону конической носовой части 12 режущей коронки 10. Канавки 34 могут быть скошены вверх под углом примерно 15 градусов от плоской поверхности 30 обратной стороны режущей коронки 10. Наклон канавок 34 обеспечивает создание поверхности переменного противодействующего сопротивления между канавкой и поверхностью 32 блока 20 коронки после вставления зубца извлекающего инструмента в проем, образованный между блоком 20 коронки и самой режущей коронкой 10.

В другом варианте осуществления изобретения, как показано на фиг. 4, канавка или выемка 34 может быть в основном аркообразной формы с плоской верхней поверхностью 38.

Канавки 34 расположены по окружности у обратной стороны фланца 24 с целью создания площади поверхности, достаточной для равномерного опирания вращающейся режущей коронки 10 на противолежащую плоскую поверхность 32 блока 20 коронки, когда коронка врезается в обрабатываемую поверхность. Как показано на фиг. 3 и 4, канавки 34 расположены попарно противоположно на расстоянии друг от друга у обратной стороны фланца 24 режущей коронки 10.

После вставления режущей коронки 10 в канал 18 блока 20 коронки плоское основание обратной стороны фланца 24 жестко посажено на противолежащую поверхность 32 блока коронки. Канавки 34 совместно с поверхностью 32 блока 20 коронки обеспечивают образование проема, который позволяет свободно вводить зубцы инструмента для извлечения коронок с целью выталкивания коронки из блока коронки без повреждения опоры с гнездом или головки режущей коронки.

Изобретение относится к режущим коронкам. Предлагаемая режущая коронка включает в себя коническую носовую часть и выполненный за единое целое с ней цилиндрический хвостовик. Коническая носовая часть включает в себя наконечник, имеющий твердую износостойкую вставку и фланец, расположенный между наконечником и хвостовиком и имеющий диаметр, больший, чем диаметр хвостовика. Фланец имеет плоскую обратную поверхность, включающую в себя по меньшей мере одну канавку, простирающуюся радиально внутрь от наружной боковой поверхностью фланца, обеспечивая совместно с поверхностью режущей коронки создание поверхности сопротивления для ввода зубца инструмента для извлечения режущей коронки. 7 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Вращающаяся режущая коронка, содержащая коническую носовую часть, включающую наконечник, имеющий твердую износостойкую вставку, и цилиндрический хвостовик, выполненный за одно целое с конической частью, которая имеет фланец, расположенный между наконечником и хвостовиком, имеющий плоскую обратную поверхность и диаметр, больший диаметра хвостовика, отличающаяся тем, что плоская обратная поверхность имеет по меньшей мере одну канавку, простирающуюся радиально внутрь от наружной боковой поверхности фланца на некоторое расстояние от хвостовика. 2. Коронка по п.1, отличающаяся тем, что канавка имеет, в основном, аркообразную форму с плоской верхней поверхностью. 3. Коронка по п.2, отличающаяся тем, что имеет дополнительную канавку, расположенную напротив основной канавки у плоской обратной поверхности. 4. Коронка по п.3, отличающаяся тем, что фланец имеет образующую окружность. 5. Коронка по п.4, отличающаяся тем, что канавки простираются радиально внутрь от кромки периферии окружности плоской обратной поверхности фланца с образованием треугольных канавок, имеющих гипотенузу, совпадающую с кривой окружности фланца, и следуют этой кривой. 6. Коронка по п. 5, отличающаяся тем, что канавки скошены вверх от плоской обратной поверхности фланца в сторону конической носовой части. 7. Коронка по п.6, отличающаяся тем, что канавки скошены вверх под углом примерно 15^o от плоской обратной поверхности фланца. 8. Коронка по п.7, отличающаяся тем, что фланец имеет, в основном, форму укороченного усеченного конуса, простирающегося радиально наружу за контур наконечника конической носовой части и оканчивающегося плоским задним торцом.